4. Presentasjon og drøfting av data
4.5. Konflikter
Os tratamentos diferiram entre si quanto ao pH do solo e à concentração de silício extraído após os cultivos (Tabela 7). De um modo geral, os tratamentos com vermicomposto promoveram pequenas reduções no pH do solo (não superiores a 0,4 unidades de pH). Dentre os solos que receberam compostos, apenas CM FNR resultou em incremento significativo no pH em relação ao tratamento controle. Não houveram incrementos nos teores de Si disponível no solo em função da aplicação dos tratamentos.
Alguns trabalhos já apontaram a capacidade de pós de rochas silicatadas em elevar o pH do solo (Carvalho, 2012; Gillman et al., 2001, von Wilpert & Lukes, 2003). Dessa forma, apesar da dissolução mineral estar associada ao consumo de H+ do meio (Harley & Gilkes, 2000), os processos de compostagem e vermicompostagem devem ter atuado como fontes expressivas de acidez, fornecendo H+ em quantidade mais que suficiente para suprir o consumo. Os dados demonstram ainda que, diferentemente do esperado, o menor pH associado aos tratamentos com vermicomposto não resultou em aumento da disponibilidade de P pelo processo de vermicompostagem em relação ao processo de compostagem.
Além disso, tal como observado para o conteúdo de Si nas plantas (Tabela 6), o pó de tufito não atuou como uma fonte efetiva de Si às plantas nem incrementou os teores extraíveis pelo extrator CaCl2. Considerando a mineralogia altamente susceptível ao intemperismo do tufito em relação às outras rochas ígneas silicatadas (Borges et al.,
50 2013) e a redução nos conteúdos de Si nas plantas, faz-se necessário melhor avaliar a capacidade do extrator utilizado em extrair Si do solo e compreender melhor a capacidade máxima de adsorção de Si dos solos tropicais.
Tabela 7. Estimativas dos contrastes (Ĉ) e valores médios de pH e Si disponível, ao
final do experimento, em solos fertilizados com vermicompostos (V) e compostos (C), enriquecidos antes (E) ou misturados depois do processo de compostagem (M) com as fontes de fósforo tufito (TF), fosfato natural reativo (FNR) e fosfato natural de Araxá (FNA).
Tratamentos/ ... pH do solo ... ... [Si] no solo (mg dm-3) ...
Contrastes TF FNR FNA Cont. TF FNR FNA Cont.
VE 6,39 a 6,48 a 6,39 a 6,71 5,56 6,67 5,94 5,83 VM 6,43 a 6,52 a 6,59 a 6,71 5,90 5,52 5,83 5,83 CE 6,45 6,34 6,43 6,44 5,28 5,45 3,89 a 5,28 CM 6,49 6,60 a 6,51 6,44 4,76 4,46 4,31 5,28 C.V. (%) ... 1,5 ... ... 15,3 ... Ĉ1, Ĉ2, Ĉ3: -0,04 -0,04 -0,20 ** - -0,34 1,14 ⁰ 0,11 - Ĉ4, Ĉ5, Ĉ6: -0,03 -0,26 ** -0,08 - 0,52 0,99 ⁰ -0,42 -
Ĉ1, Ĉ2, Ĉ3 = VE - VM. Ĉ4, Ĉ5, Ĉ6 = CE - CM. Médias seguidas por uma letra “a” diferem do respectivo tratamento controle (sem adição de P) pelo teste de Dunnett a 5% de probabilidade. Estimativas dos contrastes seguidas por °,*,** diferem de zero ao nível de 10, 5 e 1% de probabilidade, respectivamente.
Os tratamentos diferiram entre si quanto à disponibilização de fósforo no solo e quanto à biodisponibilização total de fósforo (Tabela 8). A adição das fontes de fósforo de baixa solubilidade aos processos orgânicos de compostagem e vermicompostagem resultou em aumento na disponibilidade de fósforo no solo em relação aos seus respectivos controles. A biodisponibilização total de fósforo também refletiu esta tendência, sendo superior ao controle em quase todos os tratamentos (Tabela 8). Além disso, a significância do contraste Ĉ5 apontou uma superioridade do processo de compostagem em relação ao processo de vermicompostagem quanto à capacidade de favorecer a disponibilização de P a partir de fontes de baixa solubilidade, especialmente para o fosfato natural reativo.
Apesar do extrator Mehlich-1 reconhecidamente superestimar os teores disponíveis em solos que receberam fosfatos naturais (Novais et al., 2007), a
significância de Ĉ5 evidencia a ação da microbiota, envolvida no processo de compostagem, na promoção da disponibilização do P das apatitas do FNR. O processo de vermicompostagem, por outro lado, promoveu uma redução na disponibilização de P provavelmente pela presença de solo como contaminante na pilha. Consequentemente, os contrastes Ĉ5 e Ĉ6 apontam que os microrganismos envolvidos na compostagem são mais efetivos em biodisponibilizar fósforo que os organismos envolvidos na
51 vermicompostagem. Ambos os processos não foram capazes de acelerar a dissolução dos minerais fontes de P do fosfato natural de origem ígnea (FNA) e do pó de tufito.
Tabela 8. Estimativas dos contrastes (Ĉ), valores médios de P disponível no solo ao
final do experimento e estimativa da biodisponibilização total de P em solos fertilizados com vermicompostos (V) e compostos (C), enriquecidos antes (E) ou misturados depois do processo de compostagem (M) com as fontes de fósforo tufito (TF), fosfato natural reativo (FNR) e fosfato natural de Araxá (FNA).
Tratamentos/ ... [P] no solo (mg dm-3) ... Biodisponibilização Total de P (g vaso-1)
Contrastes TF FNR FNA Cont. TF FNR FNA Cont.
VE 5,87 55,51 a 27,49 a 3,17 0,59 3,86 a 2,02 a 0,42 VM 7,82 a 68,20 a 113,25 a 3,17 0,70 a 4,65 a 7,58 a 0,42 CE 12,00 a 109,89 a 178,95 a 3,63 0,94 a 7,26 a 12,78 a 0,38 CM 9,88 a 87,03 a 197,58 a 3,63 0,78 a 5,85 a 12,07 a 0,38 C.V. (%) ... 11,0 ... ... 8,3 ... Ĉ1, Ĉ2, Ĉ3: -1,95 -12,69 -85,76 ** - -0,11 -0,79 -5,56 ** - Ĉ4, Ĉ5, Ĉ6: 2,12 22,86 * -18,63 - 0,16 1,41 * 0,71 -
Ĉ1, Ĉ2, Ĉ3 = VE - VM. Ĉ4, Ĉ5, Ĉ6 = CE - CM. Médias seguidas por uma letra “a” diferem do respectivo tratamento controle (sem adição de P) pelo teste de Dunnett a 5% de probabilidade. Estimativas dos contrastes seguidas por *,** diferem de zero ao nível de 5 e 1% de probabilidade, respectivamente.
Os dados de biodisponibilização total de P mostram que embora as adições das fontes fosfatadas resultem em diluição da fração orgânica dos compostos, ela aumenta a capacidade destes compostos em disponibilizar P. Por outro lado, os contrastes Ĉ1 a Ĉ3 sugerem que o processo de vermicompostagem não promoveu uma maior solubilização das fontes de P, o que pode estar ligado à presença de solo como contaminante no esterco utilizado. Dessa forma, essa pequena quantidade de solo presente no esterco pode ter permitido que o vermicomposto enriquecido tivesse tempo para adsorver parte do P disponibilizado. Trabalhos futuros são necessários para buscar confirmar essa menor capacidade da vermicompostagem quando realizada com outros substratos orgânicos e com outras espécies de minhocas, em especial com espécies nativas mais adaptadas às condições naturais de baixa disponibilidade de fósforo.
4. CONCLUSÕES
Adição de fertilizantes fosfatados de baixo teor e solubilidade promove melhorias nos compostos obtidos, seja por reduzir a perda de N por volatilização (fosfato de Araxá) ou por aumentar da biodisponibilização de fósforo (compostagem enriquecida com fosfato natural reativo).
52
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALBANELL, E.; PLAILATS, J.;CABRERO, T. & CAPELLAS, M. Composicion química del estiercol de vaca fresco y maduro durante el vermicompostaje. In: CONGRESSO DE BIOLOGIA AMBIENTAL, Barcelona, 1988. Anais. Barcelona, Universidad Autonoma de Barcelona, 1988. p.247-252.
ALMEIDA, D.L. Contribuição da matéria orgânica na fertilidade do solo. Seropédica, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 1991. 188p. (Tese de Doutorado).
ALVAREZ V., V.H.; RUIZ, H.A.; MARTINS FILHO, C.A.S.; GUARÇONI M., A.; RODRIGUES, D.T. Crescimento de plantas de milho pela adição de vermicomposto enriquecido ou não com fosfatos e com gesso. Revista Ceres, 51: 635-647, 2004. BASAK, B.B.; BISWAS, D.R. Influence of potassium solubilizing microorganism (Bacillus mucilaginosus) and waste mica on potassium uptake dynamics by sudan grass (Sorghum vulgare Pers.) grown under two Alfisols. Plant and Soil, 317: 235-255, 2009. BOLLAND, M.D.A.; BAKER, M.J. Powdered granite is not an effective fertilizer for clover and wheat in sandy soils from Western Australia. Nutrient Cycling in
Agroecosystems, 56: 59–68, 2000.
BONIAO, R.D.; SHAMSHUDDIN, J.; RANST, E.V.; ZAUYAH, S.; OMAR, S.R.S. Changes in chemical properties and growth of corn in volcanic soils treated with peat, ground basalt pyroclastics, and calcium silicate. Communications in Soil Science and
Plant Analysis, 33: 1219-1233, 2002.
BORGES, P.H.C.; CASTELARI, L.H.L.; SAMPAIO, C.C.V.; TAVARES, L.F.; BARBOSA, W.G.; PEDRON, L.G.; CARVALHO, A.M.X. Rochas com potencial de uso para rochagem na região do Alto Paranaíba (MG) e entorno. Cadernos de
Agroecologia, 8: 01-06, 2013.
BORKERT, C.M.; CASTRO, C.; OLIVEIRA, F.A.; KLEPKER, D. & OLIVEIRA JÚNIOR, A. O potássio na cultura da soja. In: YAMADA, T. & ROBERTS, T.L., eds.
Potássio na agricultura brasileira. Piracicaba, Associação Brasileira para a Pesquisa
da Potassa e do Fosfato, 2005. p.671-722.
BROWN, G.G.; JAMES, S.W. Ecologia, biodiversidade e biogeografia das minhocas no Brasil. In: BROWN, G.G.; FRAGOSO, C. (Ed.) – Minhocas na América Latina: Biodiversidade e ecologia. Londrina: Embrapa Soja, 297-381. 2007.
CAMPELLO, M.R. Avaliação da reversibilidade de fósforo não-lábil para lábil em solos com diferentes características químicas, físicas e mineralógicas. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1993. 63p. (Tese de Mestrado).
CARVALHO, A.M.X. Rochagem e suas interações no ambiente solo: contribuições para aplicação em agroecossistemas sob manejo agroecológico. Tese (doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. 2012. 129p.
53 CARVALHO, R.; FURTINI NETO, A.E.; SANTOS, C.D.; FERNANDES, L.A.; CURI, N.; RODRIGUES, D.C. Interações silício-fósforo em solos cultivados com eucalipto em casa de vegetação. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 36: 557-565, 2001.
CORONEOS, C.; HINSINGER, E.; GILKES, R.J. Granite powder as a source of potassium for plants: a glasshouse bioassay comparing two pasture species. Fertilizer
Research, 45: 143-152, 1996.
ELLIOTT, C.L.; SNYDER, G.H. Autoclave-induced digestion for the colorimetric determination of silicone in rice straw. Journal of agricultural Food Chemistry, 39: 1118-1119, 1991.
EMBRAPA - EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Sistema
Brasileiro de Classificação de Solos. 2ed. – Rio de Janeiro: EMBRAPA-SPI, 306p.
2006.
ESCOSTEGUY, P.A.V.; KLAMT, E. Basalto moído como fonte de nutrientes. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, 22: 11-20, 1998.
EPSTEIN, E., Silicon. Annual Review Plant Physiology. 50, 641–664, 1999.
FERNÁNDEZ ROJAS, I.E.J. Reversibilidade de fósforo não-lábil em diferentes solos, em condições naturais e quando submetidos à redução microbiológica ou química. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1995. 94. (Tese de Doutorado).
FREITAS, I.F.; NOVAIS, R.F.; VILLANI, E.M.A.; NOVAIS, S.V. Phosphorus extracted by ion Exchange resins and mehlich-1 from oxisols (Latosols) treated with different phosphorus rates and sources for varied soil-source contact periods. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, 37: 667-677, 2013.
GADD, G.M. Geomycology: biochemical transformations of rocks, minerals and radionuclides by fungi, bioweathering and bioremediation. Mycological Research, 111: 3-49, 2007.
GILLMAN, G.P.; BURKETT, D.C.; COVENTRY, R.J. A laboratory study of application of basalt dust to highly weathered soils: effect on soil cation chemistry.
Australian Journal of Soil Research, 39: 799-811, 2001.
GRINSTED, M.J.; HEDLEY, M.J.; WHITE, R.E.; NYE, P.H. Plant induced changes in the rhizosphere of rape (Brassica napus var. Emerald) seedling: I. pH change and the increase in P concentrations in the soil solution. New Phytologist, 91: 19–29, 1982. HARLEY, A.D.; GILKES, R.J. Factors influencing the release of plant nutrient elements from silicate rock powders: a geochemical overview. Nutrient Cycling in
Agroecosystems, 56: 11–36, 2000.
HARTENTEIN, R.; HARTENTEIN, F. Physicochemical changes affected in activated sludge by the earthworm Eisenia foetida. Journal of Environmental Quality, 10: 377- 382, 1981.
54 HINSINGER, P.; BARROS, O.N.F.; BENEDETTI, M.F.; NOACK, Y.; CALLOT, G. Plant-induced weathering of a basaltic rock: experimental evidence. Geochimica et
Cosmochimica Acta, 65: 137–152, 2001.
HINSINGER, P.; BOLLAND, M.D.A.; GILKES, R.J. Silicate rock powder: effect on selected chemical properties of a range of soils from Western Australia and on plant growth as assessed in a glasshouse experiment. Fertilizer Research, 45: 69-79, 1996. LEITE, P.C. Interação silício-fosforo em latossolo roxo cultivado com sorgo em casa de vegetação. 1997. 87p. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 1997.
LEE, K.E. Earthworms: their ecology and relations with soils and land use. London: Academic. 411pp. 1985.
LIMA, C.C.; MENDONÇA, E.S.; SILVA, I.R.; SILVA, L.H.M.; ROIG, A. Caracterização química de resíduos da produção de biodiesel compostados com adição mineral. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 13: 334-340, 2009. LIMA, F.S.; STAMFORD, N.P.; SOUSA, C.S.; LIRA JUNIOR, M.A.; MALHEIROS, S.M.M.; van STRAATEN, P. Earthworm compound and rock biofertilizer enriched in nitrogen by inoculation with free living diazotrophic bacteria. World Journal of
Microbiol Biotechnology, 26: 1769-1775, 2010.
LOPES-ASSAD, M.L.; AVANSINI, S.H.; ROSA, M.M.; CARVALHO, J.R.P.; CECCATO-ANTONINI, S.R. The solubilization of potassium-bearing rock powder by Aspergillus niger in small-scale batch fermentations. Canadian Journal of
Microbiology, 56: 598-605, 2010.
KHATOUNIAN, C.A. A reconstrução ecológica da agricultura. Botucatu: Agroecológica, 2001. 349p.
KIEHL,J.C. Produção de composto orgânico e vermicomposto. Informe Agropecuário. v.22, n.212, p.47-52, 2001.
MA, J.F.; TAKAHASHI, E. Effects of silicate on phosphate availability of rice in a P- deficient soil. Plant and Soil, 133: 151-155, 1991.
MARTINS, E.S.; RESENDE, A.V.; OLIVEIRA, C.G.; FURTINI NETO, A.E. Materiais silicáticos como fonte regionais de nutrientes e condicionadores de solo. In: FERNANDES, F.R.; LUZ, A.B.; CASTILHOS, Z.C. (Eds). Agrominerais para o Brasil. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. 380p.
MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. 2. ed. London : Academic, 1995. 889 p.
MELAMED, R.; GASPAR, J.C.; MIEKELEY, N. Pó-de-rocha como fertilizante alternativo para sistemas de produção sustentáveis em solos tropicais. CETEM/MCT, Série Estudos e Documentos – SED- 72 26p., 2007.
MOORBY, H.; WHITE, R.; NYE, P. The influence of phosphate nutrition on H ion efflux from roots of young rape plants. Plant and Soil, 105: 247-256, 1988.
55 NEUMANN, G.; ROMHELD, V. Rhizosphere chemistry in relation to plant nutrition.
In: MARSCHNER, P. (Ed.). Marschner’s - Mineral Nutrition of Higher Plants, 3 ed.
Academic Press. 2012. 650p.
NOVAIS, R.F.; SMYTH, T.J.; NUNES, F.N. VIII – Fósforo. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ V. V.H.; BARROS, N.F.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B.; NEVES, J.C.L. Fertilidade do solo. Viçosa, MG; Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2007. 472 – 537p.
OWINO-GERROH, C.; GASCHO, G.J. Effect of silicone on low pH soil phosphorus sorption and on uptake and growth of maize. Communications in Soil Science and
Plant Analysis, 35: 2369-2378, 2005.
PIZA, P.A.T.; BERTOLINO, L.C.; SILVA, A.A.S.; SAMPAIO, J.A.; LUZ, A.B. Verdete da região de Cedro de Abaeté (MG) como fonte alternativa para potássio.
Geociências, 30: 345-356, 2011.
POZZA, A.A.A.; CURI, N.; COSTA, E.T.S.; GUILHERME, L.R.G.; MARQUES, J.J.G.S.M.; MOTA, P.E.F. Retenção e dessorção competitivas de ânions inorgânicos em gibbsita natural de solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 42: 11-19. 2007.
PROCHNOW, L. I.; CUNHA, C.F.; KIEHL, J. C.; ALCARDE, J.C. Controle da volatilização de amônia em compostagem, mediante adição de gesso agrícola e superfosfatos com diferentes níveis de acidez residual. Revista Brasileira de Ciência
Solo, 25:65-70, 2001.
RAFI, M.M.; EPSTEIN, E.; FALK, R.H. Silicon deprivation caused physical abnormalities in wheat (Triticum aestivum L.). Plant Physiology, 151: 497-501, 1997. RESENDE, A.V.; MACHADO, C.T.T.; MARTINS, E.S.; SENA, M.C.; NASCIMENTO, M.T.; SILVA, L.C.R.; LINHARES, N.W. Rochas como fontes de potássio e outros nutrientes para culturas anuais. Espaço & Geografia, 9: 135:161, 2006.
RHEINHEIMER, D.S.; MARTINAZZO, R.; GATIBONI, L.C.; KAMINSKI, J.; SILVA, L.S. Amplitude no fósforo microbiano em um Argissolo em pastagem nativa submetida à roçada e à introdução de espécies forrageiras com fertilização fosfatada em diferentes épocas. Acta Scientiarum Agronomy. 30: 561-567, 2008.
RIBEIRO, L.S.; SANTOS, A.R.; SOUZA, L.F.S.; SOUZA, J.S. Rochas silicáticas portadoras de potássio como fontes do nutriente para as plantas solo. Revista Brasileira
de Ciência do Solo, 34: 891-897, 2010.
ROGALLA, H.; RÖMHELD, V. Role of leaf apoplast in silicone-mediated manganese tolerance of Cucumis sativus L. Plant, Cell and Environment, 25: 549-555, 2002. RODRIGUES, A.F.S.; FONSECA, D.S.; HIDER, M.; PARAHYBA, R.E.; CAVALCANTE, V.M.M. Agrominerais: recursos e reservas. In: FERNANDES, F.R.; LUZ, A.B.; CASTILHOS, Z.C. (Eds). Agrominerais para o Brasil. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2010. 380p.
56 SAMUELS, A.L.; GLASS, A.D.M.; EHRET, D.L.; MENZIES, J.G. Distribution of silicon in cucumber leaves during infection by powdery mildew fungus (Sphaerotheca fuliginea). Canadian Journal of Botany, 60: 140-146. 1991.
SIKORA, L.J. Effects of basaltic mineral fines on composting. Waste Management, 24: 139–142, 2004.
SILVA, E.A.; CASSIOLATO, A.M.R.; MALTONI, K.L.; SCABORA, M.H. Efeitos da rochagem e de resíduos orgânicos sobre aspectos químicos e microbiológicos de um subsolo exposto e sobre o crescimento de Astronium fraxinifolium Schott. Árvore, 32: 323-333, 2008.
SILVA, F.C. Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 2 ed. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2009. 627p.
SOUZA, M.E.P.; CARVALHO, A.M.X.; DELIBERALI, D.C.; JUCKSCH, I.; BROWN, G.G.; MENDONÇA, E.S.; CARDOSO, I.M. Vermicomposting with rock powder increases the growth of plants. Applied Soil Ecology, 69: 56 – 60, 2013.
SOUZA FILHO, L.F.; et al. Eficiência de um flogopitito como fonte de potássio para o desenvolvimento inicial do mamoeiro. Espaço & Geografia, 9: 215-229, 2006.
TAVAKKOLI, E.; ENGLISH, P.; GUPPY, C.N. Interaction of silicone and phosphorus mitigate manganese toxicity in rice in a highly weathered soil. Communications in Soil
Science and Plant Analysis, 42: 503-513, 2011.
THEODORO, S.H.; LEONARDOS, O.H. The use of rocks to improve family agriculture in Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 78: 721-730, 2006. THEODORO, S.H.; LEONARDOS, O.H.; ROCHA, E.L.; REGO, K.G. Experiências de uso de rochas silicáticas como fonte de nutrientes. Espaço & Geografia, 9: 263-292, 2006.
van STRAATEN, P.V. Farming with rocks and minerals: challenges and opportunities.
Anais da Academia Brasileira de Ciências, 78: 731-747, 2006.
von WILPERT, K.; LUKES, M. Ecochemical effects of phonolite rock powder, dolomite and potassium sulfate in a spruce stand on an acidified glacial loam. Nutrient
Cycling in Agroecosystems, 65: 115–127, 2003.
WELTER, M.K.; MELO, V.F.; BRUCKNER, C.H.; GOES, H.T.P.; CHAGAS, E.A.; UCHOA, S.C.P. Efeito da aplicação de pó de basalto no desenvolvimento inicial de mudas de camu-camu (Myrciaria dubia). Revista Brasileira de Fruticultura, 33: 922- 932, 2011.
57
CONCLUSÕES GERAIS
Em elevadas doses de fósforo a adição prévia de silicato tende a proporcionar maior disponibilização de P às plantas.
A ação do gesso agrícola se dá não apenas devido à adição de Ca ou S ao solo, mas, especialmente, pela presença de contaminantes em sua composição e possivelmente também pela ação do sulfato no solo. A adição combinada de silicato e sulfato ao solo, no entanto, não potencializa os efeitos não nutricionais associados à utilização destes materiais.
Adição de fertilizantes fosfatados de baixo teor e solubilidade promove melhorias nos compostos obtidos, seja por reduzir a perda de N por volatilização (fosfato de Araxá) ou por aumentar da biodisponibilização de fósforo (compostagem enriquecida com fosfato natural reativo).